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草地生态系统土壤有机碳库对人为干扰和全球变化的响应研究进展 总被引：5，自引：0，他引：5
草地土壤碳库碳储量及其变化与调控机制是草地碳循环研究的核心.草地生态系统正经受着越来越严重的人为与自然因素干扰,如土地利用变化、大气氮沉降增加、施肥及大气CO2浓度与温度升高.因此,加强人为干扰和全球变化背景下草地土壤有机碳库的响应研究有重要意义.总结了放牧、草地开垦及外来氮素输入等3种主要的人类活动对土壤有机碳总量和活性碳组分的影响及其对全球变化的响应与适应,在此基础上指出了目前草地生态系统土壤有机碳库研究的薄弱环节及今后的重点研究领域. 相似文献
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土壤有机碳的主导影响因子及其研究进展 总被引：61，自引：0，他引：61
土壤有机碳库是全球碳循环的重要组成部分，其积累和分解的变化直接影响全球的碳平衡。理解土壤有机碳蓄积过程对生物、物理和人为因素的响应，把握关键的控制因子是准确预测土壤有机碳在全球变化情景下对大气CO 2的源／汇方向及准确评估碳收支的关键。综述了土壤有机碳主导影响因子的研究进展，并针对陆地碳循环特点，提出未来土壤有机碳研究应加强土壤有机碳过程与状态的定量化、土壤有机碳分解对环境因子的敏感性、氮沉降对土壤有机碳的影响、土壤有机碳对气候变率的响应及其反馈作用，以及土壤有机碳动态的综合模拟 5个方面的研究，为准确评估陆地碳收支提供依据。 相似文献
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陆地生态系统古碳储量演化历史既是理解过去区域碳循环过程的基础,也是预测未来陆地碳库变化趋势的重要参照。以往由于实测记录的缺乏和现代碳循环模型应用的局限,难于实现过去陆地碳库的准确重建。本研究通过地质时期86个点位的孢粉记录与古碳循环模型模拟的结合,在定量化重建全新世渭河流域古气候参数空间格局的基础上,模拟了自然植被时空演化过程及其陆地生态系统碳储量变化。结果表明,全新世早期到中期,流域森林面积覆盖度由34%增至63%,导致陆地生态系统碳储量从2.48 Pg C增至3.40 Pg C;全新世中期到晚期,流域森林面积覆盖度降至20%,陆地生态系统碳库储量随之减少了1.03 Pg C。空间上,流域碳密度变化主要受控于植被类型的分布,后者又与地貌条件密切相关。全新世中期全球增温情形下渭河流域森林植被大面积扩张和碳储量显著增加的结果,预示着未来全球变暖背景下该流域陆地生态系统具有较强的碳汇潜力。 相似文献
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青藏高原草地土壤有机碳库及其全球意义 总被引：50，自引：5，他引：50
定量分析了青藏高原各类草地0～0.65 m深度范围内有机碳储量, 结果表明:青藏高原总面积为1.6027×108 hm2的草地有机碳量达到335.1973×108 t C, 其中以高原草甸土和高原草原土有机碳积累量为主, 两者之和达到232.36×108 t C, 占全国土壤有机碳量的23.44%, 是全球土壤碳库的2.4%. 在有机碳储量分析的基础上, 按土壤碳释放的两种主要途径:土壤呼吸作用和土地利用方式变化与草地退化, 对草地土壤碳排放进行了估算, 揭示出青藏高原草地土壤通过呼吸每年排放的CO-2达到11.78×108 t C5a-1, 约占中国土壤呼吸总量的28.3%, 明显高于全国乃至全球平均值; 近30 a来, 青藏高原草地土壤由于土地利用变化和草地退化所释放的CO-2估计约有30.23×108 t C. 保护青藏高原草地对于全球变化意义重大.定量分析了青藏高原各类草地0～0.65 m深度范围内有机碳储量, 结果表明:青藏高原总面积为1.6027×108 hm2的草地有机碳量达到335.1973×108 t C, 其中以高原草甸土和高原草原土有机碳积累量为主, 两者之和达到232.36×108 t C, 占全国土壤有机碳量的23.44%, 是全球土壤碳库的2.4%. 在有机碳储量分析的基础上, 按土壤碳释放的两种主要途径:土壤呼吸作用和土地利用方式变化与草地退化, 对草地土壤碳排放进行了估算, 揭示出青藏高原草地土壤通过呼吸每年排放的CO-2达到11.78×108 t C5a-1, 约占中国土壤呼吸总量的28.3%, 明显高于全国乃至全球平均值; 近30 a来, 青藏高原草地土壤由于土地利用变化和草地退化所释放的CO-2估计约有30.23×108 t C. 保护青藏高原草地对于全球变化意义重大. 相似文献
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《物探与化探》2021,(5)
基于东北松辽平原多目标区域地球化学调查数据,计算了表层(0～20 cm)土壤有机碳密度和储量,与全国第二次土壤普查时的土壤有机碳密度进行对比研究,分析了土壤有机碳密度变化的主要影响因素。结果表明:松辽平原不同土壤类型表层土壤有机碳与无机碳构成比例存在明显差异,沼泽土、暗棕壤、泥炭土、白浆土、水稻土、黑土等有机碳含量占土壤总碳含量的90%以上;栗钙土、潮土、风沙土、褐土等土壤有机碳含量占总碳含量80%以下。研究区当前表层土壤有机碳储量约为1 448 Tg,自20世纪80年代以来减少约115.94 Tg,下降了7.4%,其中进入大气估算约为104.88 Tg,占土壤有机碳损失的90.5%。不同土地利用方式中,旱地减少76.12 Tg,对大气贡献CO_2最大,其次为盐碱地和草地,分别减少16.32 Tg和15.93 Tg。研究认为,造成土壤碳库减少的主要原因是30年来松辽平原气温的升高,旱地和草地由于温度升高引起的土壤有机碳库减少占总损失的70%,而包括农业生产、土地利用变化、水土流失等因素导致的有机碳减少仅占总损失的30%左右。 相似文献
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土壤碳动力学同位素示踪研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
土壤是陆地生态系统中最大的碳库。土壤碳动力学旨在研究土壤有机碳库的大小及更新速率。土壤有机碳库可分为 3个亚碳库："活动"、"缓慢"和"稳定"碳库。碳同位素特别是 14 C可作为研究土壤碳动力学的理想示踪剂;δ 13 C值是定量研究C3和C4植被更替历史的有效手段; 14 C示踪及年代测定与 13 C信号联合使用,可以估算土壤碳库的大小和驻留时间。碳同位素示踪应用于土壤碳动力学研究取得了较大进展,但是由于缺乏可靠的全球数据库和标准方法来量化土壤有机碳库,导致对土壤各亚碳库的大小和更新速率以及土壤CO2的估算仍存在较大的不确定性,从而难以估计土壤碳库大小的变化对大气CO 2浓度和全球气候变化的潜在贡献。 相似文献
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多年冻土区储存着大量的土壤有机碳， 其碳库变化及生态系统碳反馈机制是当前全球气候变化研究中备受关注的热点问题。为了增强对多年冻土碳循环的认识， 通过综合第三极和北极地区多年冻土碳循环研究， 概述了土壤有机碳库大小、 脆弱性及生态系统碳交换过程， 分析了涉及大气、 海洋和陆地综合影响的多年冻土区生态系统碳循环。研究表明： 第三极和北极多年冻土区碳储量不确定性较大， 影响和控制有机碳分解和生态系统碳交换的生物地球化学过程仍需进一步研究， 进而改进生态系统碳循环相关的模拟研究。在全球气候变化背景下， 研究多年冻土碳库变化及其对气候变化的响应， 是预估未来气候变化的关键环节。 相似文献
8.
青海省土壤有机碳储量估算及其源汇因素分析 总被引：2，自引：0，他引：2
收集了青海省第二次土壤普查资料的2 856个土壤统计剖面数据,计算了20世纪80年代青海省土壤0～20 cm和0～65 cm深度的土壤有机碳密度,根据1∶400万数字化土壤类型图,统计了不同类型土壤的土壤有机碳储量。结合本研究采集的105个表层土壤数据,估算了青海省典型地区土壤有机碳近30年来的年均变化量。研究建立了土壤有机碳含量与温度、降雨等气候因子的关系方程,根据青海省土地利用现状估算了不同时期土地利用方式变化对青海省土壤碳源汇转化的影响。结果显示:(1)0～20 cm表土层SOCD20加权平均值为4.509 kg/m2,其值在各类型土壤间差异较为显著,SOCR20为2.953 Pg;0～65 cm的SOCD65加权平均值为13.597 kg/m2,SOCR65为8.904 Pg。由于受气候、土壤类型、植被类型、海拔等因素的影响,青海省土壤有机碳密度的分布呈现自东南向西北递减的带状分布特征;(2)近30年来青海省有机碳含量明显下降;(3)根据气象站的资料,分析了近50年来的年均气温变化趋势,预测在全球变暖背景下青藏高原土壤将表现出碳源效应,而研究区愈加明显的人类活动影响、大面积草地退化等土地利用方式改变也是造成土壤碳释放的主要原因之一。 相似文献
9.
土壤碳库是陆地碳库生态系统的主体,在全球碳平衡中具有重要的作用。通过开展珠江三角洲经济区多目标区域地球化学调查,获得了土壤全碳及有机碳数据,采用"单位土壤碳量"方法计算土壤碳储量,显示珠江三角洲经济区土壤有机碳总体分布:表层(0～0.2 m)土壤有机碳为9.71×107 t,碳密度为2271.34 t/km2;中层(0～1.0 m)土壤有机碳为3.71×108 t,碳密度为8666.05 t/km2;深层(0～1.8m)土壤有机碳为5.87×108 t,碳密度为13722.73 t/km2。对比其他地区,珠江三角洲土壤碳密度处于较低水平。分析了土壤、土地利用、地貌类型与成土母质对区域土壤碳库的影响程度,不同土壤单元有机碳储量分布特征。与第二次土壤普查比较,20年期间珠江三角洲表层土壤有机碳总体减少0.22×108 t,损失幅度达19.20%,仅惠州等地区有所增加。不同生态系统土壤有机碳减少程度不同。 相似文献
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内蒙古自治区土壤有机碳库储量及分布特征 总被引：2，自引：0，他引：2
根据内蒙古自治区土壤资料中共461个土壤剖面数据估算表层及全剖面的土壤有机碳密度(SOCD)和储量(SOCR),绘制其SOCD的空间分布图,并对其影响因素进行了探讨。结果表明:内蒙古地区的表层SOCD为0.63～15.93 kg.m-2,平均为3.68 kg.m-2;全剖面SOCD为0.22～68.77 kg.m-2,平均为10.35 kg.m-2,不同土壤类型之间有一定差异。内蒙古表层SOCR为4.10 Pg,而全剖面储量为10.79 Pg。土壤有机碳含量及分布受气候、土壤性质和人为活动的影响明显。最后,根据年均温与土壤有机碳密度的相关关系,估算得出当气温升高1℃,内蒙古地区土壤有机碳的释放量为0.91 Pg。 相似文献
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本文回顾了近１０年来国内外对土壤碳研究的主要进展,分析了土壤碳的移动性及其影响因素,着重针对陆地系统碳汇饱和问题介绍了土壤碳对大气CO2源汇效应的碳转移过程及其在地球表层系统碳循环中的作用,指出应加强对土壤碳转移及其对全球变化的响应、土壤碳固存对大气CO2调控的机制和动态的研究,以便为缓解陆地系统碳汇饱和提供科学依据。 相似文献
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中国农业土壤有机碳的变化一直是国内外农业与全球气候变化研究中十分注意的问题。一些研究提示20世纪末以来我国水稻土尤其是太湖地区水稻土的有机碳储存出现了增长趋势。文章选择了2002年对江苏省宜兴市市域范围水稻土的61个土壤监测点进行系统采样和土壤分析,并与该市分别于1983年和1994年进行的土壤肥力调查结果相对比,从县市区域尺度分析、评价了近20年来太湖地区水稻土表土有机碳储存的变化。尽管20世纪80年代初以前土壤有机碳含量变化以下降为主,但20年来该市域内水稻土有机碳总体上呈上升趋势。统计表明,4个主要土属的表土有机碳密度的增幅以下序递增:湖白土(-2.80tChm2)<白土(10.36tChm2)<乌泥土(13.65tChm2)<黄泥土(14.97tChm2),因而全市74.2×103hm2水稻土表土的总有机碳库从1983年的1.37Tg增加到2002年的2.20Tg。该市水稻土的平均固碳速率达到0.5～0.8tChm2a,这种快速固碳作用与20世纪80年代以来土壤中氮素的富集、秸秆还田的推广和90年代以来该地区不断扩大的冬季休闲有关。目前该市水稻土的固碳潜力仍很大,太湖地区的高产高投入农业不能排除在碳固定上的积极意义。然而,这种快速固碳作用的土壤过程和机理值 相似文献
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基于地理加权回归的青藏高原季节冻土区土壤有机碳空间分布研究 总被引：1，自引：0，他引：1
青藏高原土壤有机碳储量（soil organic carbon stocks， SOCS）对于区域生态环境演替具有重要作用， 但是其空间分布数据还比较缺乏， 特别是季节冻土区的数据较少。基于378个土壤剖面数据， 结合与土壤有机碳（soil organic carbon， SOC）相关的地形、 气候以及植被等环境因子， 使用地理加权回归（geographically weighted regression， GWR）模型模拟了青藏高原季节冻土区0 ~ 30 cm、 0 ~ 50 cm、 0 ~ 100 cm和0 ~ 200 cm深度的SOC总量和空间分布。结果表明： 青藏高原季节冻土区SOCS自东南向西北递减， 表层0 ~ 200 cm的SOC总量约15.37 Pg； 季节冻土区不同植被类型SOC从大到小依次为森林、 灌丛、 高寒草甸、 高寒草原和高寒荒漠； 各土壤类型中棕壤、 黑钙土和泥炭土的SOC最大， 而棕钙土、 棕漠土、 灰棕漠土、 风沙土、 石质土、 盐土、 冷钙土、 寒漠土以及冷漠土的SOC最小。研究结果给出了青藏高原季节冻土区SOC的总量、 空间分布及规律， 可为相关地球模式的发展提供基础数据。 相似文献
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Soil organic carbon (SOC) storage and erosion in South China at the regional scale in the past decades remains far from being understood. This paper calculated the SOC density, storage and erosion in 14 soil classes in Guangdong Province, South China, based on statistical data from the soil survey and soil erosion survey of Guangdong, which was performed in the 1990s. The purpose of this study is to understand the relationships between soil classes and SOC erosion at the regional scale. The results indicated that the SOC density in the soils of Guangdong varied from 12.7 to 144.9 Mg ha?1 over the entire profile and from 12.6 to 68.4 Mg ha?1 in the top 20-cm soil layer. The average area-weighted SOC density in the topsoil (0–20 cm) and the entire profile was 32 ± 3 and 86 ± 4 Mg ha?1, respectively. The total SOC storage was 1.27 ± 0.06 Pg, with 35.6 % (0.46 ± 0.04 Pg) located in the topsoil. The average area-weighted strength of the SOC erosion in the 1990s was 20.6 ± 0.8 Mg km?2 year?1. The results indicated that SOC erosion was strongly related to soil class. 相似文献
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我国农田土壤碳库演变研究:全球变化和国家粮食安全 总被引：99，自引：0，他引：99
《京都议定书》已于2005年生效,我国面临着CO2减排的巨大压力。分析了我国农业土壤有机碳库及其演变研究的现状,认为当前我国农业在耕地资源严重短缺、耕地地力趋于下降的背景下面临着2个巨大挑战：提高和稳定粮食生产能力与补偿日益增加的工业CO2排放。有机碳贫乏作为我国耕地土壤的基本特点,这一方面提供了我国较大的固碳空间,另一方面也体现了我国实施固碳农业的必要性和紧迫性。目前迫切需要了解我国农业土壤在最近20年来的碳库演变态势与规模,明确我国农业土壤的固碳潜力与容量,在国家层面上实施农业固碳稳产工程,以在农业可持续发展和争取国家CO2排放的较大配额上实现双嬴。 相似文献
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Contribution of a sewage sludge application to the short-term carbon sequestration across a wide range of agricultural soils 总被引：1，自引：0，他引：1
José Martín Soriano-Disla J. Navarro-Pedreño I. Gómez 《Environmental Earth Sciences》2010,61(8):1613-1619
The atmospheric levels of carbon dioxide (CO2) and other greenhouse gases (GHGs) have increased dramatically since the industrial revolution. The atmospheric enrichment
with CO2 and other GHGs has resulted in multiple negative consequences: such as the increase in the average temperature and the rise
of the sea level. Hence, there is a growing interest in developing feasible methods to reduce the atmospheric levels of these
gases. One of these strategies is to enhance C sequestration through the increase of soil organic carbon (SOC) pool by the
amendment of agricultural soils with sewage sludge. However, there is considerable uncertainty about the effects (positive
or negative) of sewage sludge applications on the SOC pool. Thus, a simple approach developed under laboratory conditions
is presented to discern the effect of a single sewage sludge application of 50 t ha−1 on the short-term SOC pool in 60 contrasting agricultural soils. The role of soil factors in the C sequestration of the recently
added carbon was also studied. The application of sewage sludge supposed a mean increase of 1.7 ± 1.6 g SOC kg−1, with peak increases of up to 3.8 g SOC kg−1 and decreases of up to 4.6 g SOC kg−1. The initial SOC contents conditioned the C sequestration after sewage sludge application, and no other soil property was
related. 相似文献
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农田土壤固碳潜力研究的关键科学问题 总被引：26，自引：1，他引：25
农田生态系统在陆地生态系统碳循环中扮演着重要的角色。增加农田土壤有机碳的固定不仅可减少大气CO2含量,而且对保障国家粮食安全具有举足轻重的作用。近年来评估土壤固碳潜力已成为国际科学界研究的热点和难点。但由于不同研究者对“潜力”范畴的界定不同,全球或区域尺度农田土壤固碳潜力的估算还存在很大的不确定性。所谓固碳潜力,即土壤碳的饱和水平或土壤所容纳碳的最大能力。这一能力受区域气候、土壤类型、农业管理措施的综合影响。故此,合理地评价固碳潜力,应综合考虑气候、土壤和农业措施诸因素,并将宏观尺度与微观尺度的研究结合起来。从固碳潜力概念范畴及研究方法出发,阐述了农田土壤固碳潜力的研究现状,并结合生物潜力和物理化学潜力的研究,提出区域农田土壤固碳潜力的计量方案,并就该研究领域亟需回答的科学问题进行了探讨。 相似文献
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The study presents the effect of soil erosion on vegetation, soil accumulation (SA), SA rate (SAR), soil quality, soil mass, and the soil organic carbon (SOC) pool in Brown Andosols and Histosols in a 24-km2 area in southwest Iceland. Undisturbed prehistoric soils were distinguished from disturbed historic soils using tephrochronology. Soil erosion has been severe during historic time (last 1135 yr), resulting in the increase of the soil mass deposited in soils covered by vegetation by a factor of 7.3-9.2 and net loss of soil in unvegetated areas. The SAR correlated positively with SOC sequestration. SOC is easily transported and, given the extensive accumulation of soil, the net effect of burial and subsequent reduction in decomposition is to increase SOC storage. Nevertheless, the increased accumulation and soil depletion has decreased soil quality, including the SOC, and reduced soil resistance to erosion with the depleted SOC contributing to enrichment of atmospheric CO2. The initial terrestrial disturbance was triggered by anthropogenic land use during the Medieval Warm Period, followed by volcanic activity approximately three centuries later. The combination of harsh climate during the Little Ice Age and drastic anthropogenic perturbations has led to land degradation at a catastrophic scale. 相似文献
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Refractory organic carbon in particle-size fractions of arable soils I: distribution of refractory carbon between the size fractions 总被引：2，自引：0，他引：2
Refractory compounds are responsible for the long-term sequestration of organic matter in soil. The aim of this study is to assess the storage of refractory compounds, i.e. compounds with long turnover times, across size separates in arable soils. The contents and distribution of organic carbon (OC) and nitrogen (N) in size fractions were examined for two contrasting treatment types from long-term agroecosystem experiments, i.e. C-depleted and fertilized plots. The soil organic carbon (SOC) pool of the C-depleted plots is considered to be relatively enriched in refractory compounds compared with the SOC in the fertilized counterparts. In two of the three long-term experiments, the relative retention of OC in separates <20 μm was considerably higher than in separates 2000–20 μm (OC contents in depleted plots compared with fertilized plots). Highest residual contents of OC were found in fractions <6 μm. In the third experiment, additionally to the very fine fractions, separates 250–20 μm retained a high proportion of OC. The behavior of N was analogous to that of OC: the highest relative residues in the depleted plots were found in fine separates. These results indicate that in the investigated arable soils, C and N compounds associated with fine separates are most stable. Refractory OC in arable soils may be largely stored in fine particle-size fractions. 相似文献